11月25日下午，深圳大學“大師面對面”系列講座第十二講在深圳大學粵海校區匯星樓2號報告廳開講。中國科學院數學與系統科學研究院研究員、中國科學院院士郭雷以“系統控制之美”為題，聚焦系統學與控制論領域的基本概念，結合生動案例，介紹反饋控制的積累典型設計方法以及與數學的密切關系，并展望數字化與智能化時代的未來。深圳大學校長、中國科學院院士毛軍發，副校長周輝以及電子與信息工程學院、數學科學學院、深圳大學人力資源部、黨委宣傳部以及相關單位負責人和200余名師生聆聽講座。

毛軍發主持講座。他在致辭中介紹，郭雷現任中科院數學與系統科學研究院研究員，是中國科學院院士、發展中國家科學院院士，主要從事系統科學、控制科學、應用數學、自動化與智能化等領域的基礎理論與相關應用研究。他表示，“大師面對面”是深圳大學重要的學術品牌，內容涵蓋科技創新、基礎研究、青年成長、科學人文等方面，為廣大師生筑起直面科學巨匠的橋梁，以老一輩科學家為榜樣，讓科學精神與文化情懷在荔園薪火相傳。

從維納到錢學森：為系統控制領域作出重要貢獻

郭雷以維納和錢學森兩位科學家為引，展開系統控制領域的相關介紹。他介紹，控制論的創始人維納在純粹數學和應用數學方面有著重要貢獻，在這些領域中，他做了大量具有深遠意義的開創性工作。控制論是其影響最大的成就，開創了關于在動物與機器中控制和通信的科學。

關于國家杰出貢獻科學家錢學森，工程控制論是其1950年之后研究的一個新方向。郭雷講述了錢學森70年的科學生涯縱跨的三個非凡時代——在行動受限時寫出《工程控制論》一書，將控制論沿著工程控制方向發展，深刻闡述了控制論與現代化和技術革命的關系；其后投身“兩彈一星”工程，自1978年起在全國倡導系統工程，產生了廣泛影響；在我國改革開放快速發展的30年間，致力于《創建系統學》。郭雷說，維納和錢學森等科學家在系統控制領域作出了重要貢獻，以此為基礎，許多科學家進行了相關理論與實踐研究，推動系統控制學科不斷向前發展。“進入新時代，面對數字化、智能化的快速發展，人們更加需要深入探索系統控制科學，根據環境的變化進行信息反饋，實時調控。”

“任何一個人都生活在系統中”

以“愛因斯坦騎自行車”的圖片為例，郭雷指出，人、自行車與環境構成了一個復雜的系統，為實現路徑規劃，不僅要考慮車輛的動態平衡，還需根據環境變化實時調整操控規律，這其中學習與反饋機制至關重要。“我們這個時代更需要系統控制。”他強調。

郭雷以系統與系統科學研究、部分與整體、前饋與反饋等幾對關鍵概念的關系為主線，進行基本概念的闡述。他指出，系統是客觀事物存在的基本方式，各式各樣的系統構成了我們的世界，任何一個人都生活在系統中，每時每刻都會受到系統的影響，用時也會影響所在的系統。人類天生具有“系統思考缺乏癥”，從人們常說“只見樹木，不見森林”“只看眼前，不看長遠”等，這些都體現了系統思考的缺乏。

反饋的有效利用對科學技術領域產生革命性影響

郭雷說，在系統控制中，反饋機制對于提高系統性能和應對不確定性至關重要，無論是工業生產還是更廣泛的社會經濟系統，理解并有效應用反饋原理都是核心內容和研究重點。反饋機制與反饋原理在航空航天、生物機體、政治、經濟、社會、生態發展方面都有著突出表現，郭雷以瓦特蒸汽機、遠距離通訊、高精度觀測器與探測儀、阿波羅登月、高機動性戰斗機控制、鉆井平臺平臺的自動定位、生態系統的反饋調節、生理功能與反饋機理、市場經濟及調控、“五位一體”的總體布局等具體案例展開分析，講述了反饋機制在其中發揮的重要作用。他表示，反饋無處不在，體現在所有有目的的行為中，反饋的有效利用常常對科學技術領域產生革命性影響。

那么，如何實現反饋機制？郭雷介紹了幾種反饋設計方法，包括PID控制、魯棒方法等，并指出其在多數不確定性復雜系統實際應用中的局限性。

數字時代造就了“信息-物理-社會”高度耦合的復雜系統

郭雷說，系統是任何事物存在的基本方式，也是人類認識世界和調控世界的基本概念。認識系統復雜性與調控復雜系統已成為當今科學技術發展的前沿。當下，我們處于大數據的時代、網絡化的時代、智能化的時代，也是系統的時代，人們對于大數據、網絡化、智能化的深入研究都離不開對動態系統的定量認識與科學調控，因此系統控制科學是關鍵基礎，在助力和賦能復雜系統與智能控制研究的同時，也帶來了大量新的挑戰性復雜性系統問題。

他表示，系統控制理論與方法的應用幾乎遍及所有科學技術領域，成就了現代人類文明之美。展望未來，系統控制仍具有非凡的魅力，特別是在數字化與智能化時代，對復雜系統與智能控制的研究將會助力建設美好社會，“年輕一代于該領域大有可為！”郭雷說。

講座結束后，郭雷與現場師生展開互動。他指出信息技術的飛速發展為研究復雜系統提供了強大的工具和方法，但也讓人機融合系統中的控制面臨新問題。他認為未來的控制應始終堅持以人為本，確保人類在系統中的主導地位，實現人與機器的高效協同，從而達成預期的控制目標。

講座結束后，毛軍發代表深圳大學向郭雷贈送紀念禮物并合影留念。

（黨委宣傳部 向紀源 陳彤 陳雨）